【Spring】BeanFactory解析bean详解
本文是Spring源码分析中的一篇，来讲讲Spring框架中BeanFactory解析bean的过程，先来看一个在Spring中一个基本的bean定义与使用。（也可以来公号查看）
package bean; public class TestBean { private String beanName = "beanName"; public String getBeanName() { return beanName; } public void setBeanName(String beanName) { this.beanName = beanName; } }
Spring配置文件root.xml定义如下：
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?> <beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-4.1.xsd"> <bean id="testBean" class="bean.TestBean"> </beans>
下面使用XmlBeanFactory来获取该bean：
public class BeanTest { private static final java.util.logging.Logger logger = LoggerFactory.getLogger(BeanTest.class); @Test public void getBeanTest() { BeanFactory factory = new XmlBeanFactory(new ClassPathResource("root.xml")); TestBean bean = factory.getBean("testBean"); logger.info(bean.getBeanName); } }
这个单元测试运行结果就是输出beanName，上面就是Spring最基本的bean的获取操作，这里我用BeanFactory作为容器来获取bean的操作并不多见，在企业开发中一般是使用功能更完善的ApplicationContext，这里先不讨论这个，下面重点讲解使用BeanFactory获取bean的过程。
现在就来分析下上面的测试代码，看看Spring到底为我们做了什么工作，上面代码完成功能的流程不外乎如此：
1. 读取Spring配置文件root.xml；
2. 根据root.xml中的bean配置找到对应的类的配置，并实例化；
3. 调用实例化后的对象输出结果。
先来看看XmlBeanFactory源码：
public class XmlBeanFactory extends DefaultListableBeanFactory { private final XmlBeanDefinitionReader reader = new XmlBeanDefinitionReader(this); public XmlBeanFactory(Resource resource) throws BeansException { this(resource, null); } public XmlBeanFactory(Resource resource, BeanFactory parentBeanFactory) throws BeansException { super(parentBeanFactory); this.reader.loadBeanDefinitions(resource); } }
从上面可以看出XmlBeanFactory继承了DefaultListableBeanFactory，DefaultListableBeanFactory是Spring注册加载bean的默认实现，它是整个bean加载的核心部分，XmlBeanFactory与它的不同点就是XmlBeanFactory使用了自定义的XML读取器XmlBeanDefinitionReader，实现了自己的BeanDefinitionReader读取。
XmlBeanFactory加载bean的关键就在于XmlBeanDefinitionReader，下面看看XmlBeanDefinitionReader的源码（只列出部分）：
public class XmlBeanDefinitionReader extends AbstractBeanDefinitionReader { private Class<?> documentReaderClass = DefaultBeanDefinitionDocumentReader.class; private ProblemReporter problemReporter = new FailFastProblemReporter(); private ReaderEventListener eventListener = new EmptyReaderEventListener(); private SourceExtractor sourceExtractor = new NullSourceExtractor(); private NamespaceHandlerResolver namespaceHandlerResolver; private DocumentLoader documentLoader = new DefaultDocumentLoader(); private EntityResolver entityResolver; private ErrorHandler errorHandler = new SimpleSaxErrorHandler(logger); }
XmlBeanDefinitionReader继承自AbstractBeanDefinitionReader，下面是AbstractBeanDefinitionReader的源码（只列出部分）：
public abstract class AbstractBeanDefinitionReader implements EnvironmentCapable, BeanDefinitionReader { protected final Log logger = LogFactory.getLog(getClass()); private final BeanDefinitionRegistry registry; private ResourceLoader resourceLoader; private ClassLoader beanClassLoader; private Environment environment; private BeanNameGenerator beanNameGenerator = new DefaultBeanNameGenerator(); }
XmlBeanDefinitionReader主要通过以下三步来加载Spring配置文件中的bean：
1. 通过继承自AbstractBeanDefinitionReader中的方法，使用ResourLoader将资源文件（root.xml）路径转换为对应的Resource文件；
2. 通过DocumentLoader对Resource文件进行转换，将Resource文件转换为Ducument文件；
3. 通过DefaultBeanDefinitionDocumentReader类对Document进行解析，最后再对解析后的Element进行解析。
了解以上基础后，接下来详细分析下一开始例子中的代码：
BeanFactory factory = new XmlBeanFactory(new ClassPathResource("root.xml"));
先看看下面XmlBeanFactory初始化的时序图来进一步了解这段代码的执行，
在这里可以看出BeanTest测试类通过向ClassPathResource的构造方法传入spring的配置文件构造一个Resource资源文件的实例对象，再通过这个Resource资源文件来构造我们想要的XmlBeanFactory实例。在前面XmlBeanFactory源码中的构造方法可以看出，
public XmlBeanFactory(Resource resource) throws BeansException { this(resource, null); } public XmlBeanFactory(Resource resource, BeanFactory parentBeanFactory) throws BeansException { super(parentBeanFactory); this.reader.loadBeanDefinitions(resource); }
this.reader.loadBeanDefinition(resource)就是资源加载真正的实现，时序图中XmlBeanDefinitionReader加载数据就是在这里完成的。
接下来跟进this.reader.loadBeanDefinition(resource)方法里面，
public class XmlBeanDefinitionReader extends AbstractBeanDefinitionReader { @Override public int loadBeanDefinitions(Resource resource) throws BeanDefinitionStoreException { return loadBeanDefinitions(new EncodedResource(resource)); } }
在loadBeanDefinition(resource)方法里对资源文件resource使用EncodedResource进行编码处理后继续传入loadBeanDefinitions方法，继续跟进loadBeanDefinitions(new EncodedResource(resource))方法源码：
public int loadBeanDefinitions(EncodedResource encodedResource) throws BeanDefinitionStoreException { Assert.notNull(encodedResource, "EncodedResource must not be null"); if (logger.isInfoEnabled()) { logger.info("Loading XML bean definitions from " + encodedResource.getResource()); } // 通过属性记录已加载的资源 Set<EncodedResource> currentResources = this.resourcesCurrentlyBeingLoaded.get(); if (currentResources == null) { currentResources = new HashSet<EncodedResource>(4); this.resourcesCurrentlyBeingLoaded.set(currentResources); } if (!currentResources.add(encodedResource)) { throw new BeanDefinitionStoreException( "Detected cyclic loading of " + encodedResource + " - check your import definitions!"); } try { // 从resource中获取对应的InputStream，用于下面构造InputSource InputStream inputStream = encodedResource.getResource().getInputStream(); try { InputSource inputSource = new InputSource(inputStream); if (encodedResource.getEncoding() != null) { inputSource.setEncoding(encodedResource.getEncoding()); } // 调用doLoadBeanDefinitions方法 return doLoadBeanDefinitions(inputSource, encodedResource.getResource()); } finally { inputStream.close(); } } catch (IOException ex) { throw new BeanDefinitionStoreException( "IOException parsing XML document from " + encodedResource.getResource(), ex); } finally { currentResources.remove(encodedResource); if (currentResources.isEmpty()) { this.resourcesCurrentlyBeingLoaded.remove(); } } }
继续跟进doLoadBeanDefinitions(inputSource, encodedResource.getResource())方法，这是整个bean加载过程的核心方法，在这个方法执行bean的加载。
protected int doLoadBeanDefinitions(InputSource inputSource, Resource resource) throws BeanDefinitionStoreException { try { Document doc = doLoadDocument(inputSource, resource); return registerBeanDefinitions(doc, resource); } /* 省略一堆catch */ }
跟进doLoadDocument(inputSource, resource)源码：
protected Document doLoadDocument(InputSource inputSource, Resource resource) throws Exception { return this.documentLoader.loadDocument(inputSource, getEntityResolver(), this.errorHandler, getValidationModeForResource(resource), isNamespaceAware()); }
在doLoadDocument(inputSource, resource)方法里就使用到了前面讲的documentLoader加载Document，这里DocumentLoader是个接口，真正调用的是其实现类DefaultDocumentLoader的loadDocument方法，跟进源码：
public class DefaultDocumentLoader implements DocumentLoader { @Override public Document loadDocument(InputSource inputSource, EntityResolver entityResolver, ErrorHandler errorHandler, int validationMode, boolean namespaceAware) throws Exception { DocumentBuilderFactory factory = createDocumentBuilderFactory(validationMode, namespaceAware); if (logger.isDebugEnabled()) { logger.debug("Using JAXP provider [" + factory.getClass().getName() + "]"); } DocumentBuilder builder = createDocumentBuilder(factory, entityResolver, errorHandler); return builder.parse(inputSource); } }
从源码可以看出这里先创建DocumentBuilderFactory，再用它创建DocumentBuilder，进而解析inputSource来返回Document对象。得到Document对象后就可以准备注册我们的Bean信息了。
在上面的doLoadBeanDefinitions(inputSource, encodedResource.getResource())方法中拿到Document对象后下面就是执行registerBeanDefinitions(doc, resource)方法了，看源码：
public int registerBeanDefinitions(Document doc, Resource resource) throws BeanDefinitionStoreException { BeanDefinitionDocumentReader documentReader = createBeanDefinitionDocumentReader(); documentReader.setEnvironment(getEnvironment()); // 还没注册bean前的BeanDefinition加载个数 int countBefore = getRegistry().getBeanDefinitionCount(); // 加载注册bean documentReader.registerBeanDefinitions(doc, createReaderContext(resource)); // 本次加载注册的BeanDefinition个数 return getRegistry().getBeanDefinitionCount() - countBefore; }
这里的doc就是上面的loadDocument方法加载转换来的，从上面可以看出主要工作是交给BeanDefinitionDocumentReader的registerBeanDefinitions()方法实现的，这里BeanDefinitionDocumentReader是个接口，注册bean功能在默认实现类DefaultBeanDefinitionDocumentReader的该方法实现，跟进它的源码：
@Override public void registerBeanDefinitions(Document doc, XmlReaderContext readerContext) { this.readerContext = readerContext; logger.debug("Loading bean definitions"); Element root = doc.getDocumentElement(); doRegisterBeanDefinitions(root); }
到这里通过doc.getDocumentElement()获得Element对象后，交给doRegisterBeanDefinitions()方法后就是真正执行XML文档的解析了，跟进doRegisterBeanDefinitions()方法源码：
protected void doRegisterBeanDefinitions(Element root) { BeanDefinitionParserDelegate parent = this.delegate; this.delegate = createDelegate(getReaderContext(), root, parent); if (this.delegate.isDefaultNamespace(root)) { String profileSpec = root.getAttribute(PROFILE_ATTRIBUTE); if (StringUtils.hasText(profileSpec)) { String[] specifiedProfiles = StringUtils.tokenizeToStringArray( profileSpec, BeanDefinitionParserDelegate.MULTI_VALUE_ATTRIBUTE_DELIMITERS); if (!getReaderContext().getEnvironment().acceptsProfiles(specifiedProfiles)) { return; } } } preProcessXml(root); parseBeanDefinitions(root, this.delegate); postProcessXml(root); this.delegate = parent; }
到这里处理流程就很清晰了，先是对profile进行处理，之后就通过parseBeanDefinitions()方法进行文档的解析操作，跟进parseBeanDefinitions()方法源码：
protected void parseBeanDefinitions(Element root, BeanDefinitionParserDelegate delegate) { if (delegate.isDefaultNamespace(root)) { NodeList nl = root.getChildNodes(); for (int i = 0; i < nl.getLength(); i++) { Node node = nl.item(i); if (node instanceof Element) { Element ele = (Element) node; // 下面对bean进行处理 if (delegate.isDefaultNamespace(ele)) { parseDefaultElement(ele, delegate); } else { delegate.parseCustomElement(ele); } } } } else { delegate.parseCustomElement(root); } }
上面if-else语句块中的parseDefaultElement(ele, delegate)和delegate.parseCustomElement(ele)就是对Spring配置文件中的默认命名空间和自定义命名空间进行解析用的。在Spring的XML配置中，默认Bean声明就如前面定义的：
<bean id="testBean" class="bean.TestBean">
自定义的Bean声明如：
<tx:annotation-driven />
XmlBeanFactory加载bean的整个过程基本就讲解到这里了。
作者注：原文发表在公号（点击查看），定期分享IT互联网、金融等工作经验心得、人生感悟，欢迎订阅交流，目前就职阿里-移动事业部，需要大厂内推的也可到公号砸简历。（公众号ID：weknow619）
版权声明：本文为weknow619原创文章，遵循 CC 4.0 BY-SA 版权协议，转载请附上原文出处链接和本声明。